جائزة نوبل-2025: اختراق الكم الذي يجلب الفيزياء والتكنولوجيا في المستقبل

يعد تأثير النفق أحد أكثر المظاهر الغامضة في العالم الكمومي: جسيم ، الذي يواجه جدار “لا يمكن اختراقه” ، قادر على أن يكون على جانبه الآخر. الحائزين على نوبل في الفيزياء جون كلاركو ميشيل ديفور و جون مارتينيس لأول مرة ، لم يلاحظ هذه الظاهرة على مستوى الجزيئات الفردية ، ولكن في الأنظمة بأكملها حيث تعمل الإلكترونات ككل واحد. أظهرت التجارب أنه حتى مثل هذه الحالات الجماعية تطيع قوانين ميكانيكا الكم. ما هو ولماذا من الضروري شرح خبير قناة Science TV.

لتكمن طبيعة الكابل للأشياء في قلب الكل فيSellennaya وأنفسنا ، لكن التأثيرات الكمومية لا تطيع الحدس المعتاد ولا تعمل على نطاق واسعهذا عالم خاص منفصل تمامًا. النفق ما يقرب من 100 عام معروفة و خلال الأرضيةرائع فهم ههو – هي متطور. المؤلفون الأبحاث التي حصلت على جائزة نوبل في الفيزياء هذا العام ، قدم مساهمة كبيرة في ذلك.

هناك جانبان – تأثير النفق وتقديره.

تأثير النفق

تأثير النفق أساسي (نس الستائر) ظاهرة الكم ، عندما يستقر النظام الكمومي على شيء مثل الجدار ويبدو أنه لاهو – هي يغلب لكن ش لاحسنًا، ومع ذلك ، هناك فرصة ، فقط احتمال أن تكون على الجانب الآخرو “الجدران». بلاجودار يحرق هذا التأثيرهو – هيالمباني والانهيار المشع لأعمال النوى.

هذا العام عن الحائين مُبَرهن تأثير بالنسبة للأنظمة التنظيرية (أنظمة الكائنات المادية ، حجمها بين المجهري – PAzmer من الجزيئات – والعالم العياني). في تجاربهم في دائرة التوصيل الفائق الخامس “الجدرانش » الحالة العامة لكمية كبيرة من الإلكترونات تستريح.

معيتم الجمع بين الإلكترونات الواسعة في التجار ، وهذا هو السبب في أنهم يصبحون «ودي» لبعضهم البعض – و هنا في هذا «ودي» إنهم يمثلون دولة كما لو كان هناك شيء واحد. الهذا أيضا بالتأكيد أساسي الظاهرة الكمومية الميكانيكية.

كان التأثير xأوريشو جيد -معروف للأجزاء الفرديةمثال، لكن نوبل عن الحائين على هذا العام نجح له إظهار ل mesoscopic الدول. مثل هذا النظام تقع الخامس “الجدرانش » ويبدو أنه لا يجب تمرير ، ولكن في الواقع يمر.

فيO-First ، افتتاح تطوير فهمنا لميكانيكا الكم وأجهزة العالم. وثانياً ، يفتح الطريق إلى الإدارة بهذا التأثيرو في الحقيقة، هذا هو التناظرية من الترانزستورات. إذا كنت تستطيع إدارة هذا بفعالية، ثم لديك خصائص الكم الفريدة لشيء مثل المكعبات. القدرة على إدارتها ومعرفة ما هو معهو يمكن أن يحدث ، مهم ، بما في ذلك ، تطوير تكنولوجيا. Cubit هو نظام الكم الذي تحتاج فيه إلى أن يكون لديك حالتان مختلفتان متميزتين. هذا هو السبب في أن ملامح التوصيل الفائقة هي واحدة من الأساليب لإنشاء كمبيوتر الكم.

مستويات الطاقة

الجانب الثاني هو السلطة التقديرية. لعندما تقفل نوعًا من نظام الكم في الفضاء ، على سبيل المثال ، قامت بتسوية الإلكترون بجوار النواة الذرية ، فهناك مستويات طاقة منفصلة. وهذا بعيد عن كل شيء ، يمكن ترتيب الإلكترون بالقرب من السم الذري فقط مع بعض قيم الطاقة. هذا أمر أساسي تمامًاخاصية OE لهيكل العالم. الحائزين وفي هذه الحالة تمكنت من رؤية الشيء نفسه لنظام التنظير.

لقد أغلقوا هذا النظام من الإلكترونات في دائرة التوصيل الفائق ، ورأوا أن مستويات الطاقة المنفصلة تحدث أيضًا فيها. رo يمكن أن توجد فقط مع بعض تأكيد الطاقة ولا يمكن أن تكون أكثر قليلاً. إن مظاهرة الطبيعة الكمومية الأساسية ليست للإلكترونات الفردية ، ولكن لنظام كبير إلى حد ما.

الاكتشاف ، في الواقع ، وضعت بالفعل طريق إلى واحد من ويرزأجهزة الكمبيوتر الكمية IY – على مكعبات التوصيل الفائق. في الكمبيوتر الكم بالضبط هذا مطلوب: حالات منفصلة مفصولة عن بعضها البعض.

لذا يتوسع عمل الحائين على نوبل فهم تطبيقات ميكانيكا الكم ، حول مدى شيوع التأثيرات الكمومية في الطبيعة.

علاوة على ذلك ، تم منح جائزة نوبل في العام قرون من ميكانيكا الكم. في عام 1925 ، ابتكر Werner Heisenberg و Max Bourne و Paskual Yordan أول صياغة متسقة منطقيًا لميكانيكا الكم التي تعتمد على المصفوفات الرياضية. في نهاية عام 1925 ، Erwin SRهو – هيطورت Dinger تركيبة بديلة تعرف باسم ميكانيكي الموجة ، والتي تبين أنها تعادل المصفوفة. كل هذا يعتبر ولادة ميكانيكا الكم الحديثة.